RAPD를 이용한 자생 민들레 종과 귀화 민들레 종간의 연관계 분석

Analysis of Genetic Relationship Among Native Taraxacum and Naturalized Taraxacum species using RAPD

  • 안영희 (중앙대학교 산업과학대학 생물자원과학계열) ;
  • 박대식 (중앙대학교 산업과학대학 생물자원과학계열) ;
  • 정규환 (중앙대학교 산업과학대학 생물자원과학계열)
  • 발행 : 2003.08.01

초록

RAPD를 이용하여 국내에 생육하는 4종의 자생 민들레와 2종의 귀화 민들레 종간의 유전적인 유연관계를 분석하였다 Primer Screening을 통해 선발된 30개의 Primer를 이용하여 RAPD를 행한 결과, Polymorphic band 수는 141개로 나타나 민들레 종간의 유전적인 차이 분석이 가능하였다. Primer OPC12, OPD16, OPK16, OPK17, OPK20, OPSI에서는 각 종마다. 특정 밴드가 있는 것으로 조사되었다. 특히 OPS8에서는 564bp에서 귀화종인 서양민들레 종에서만 특이 밴드가 나타났다. RAPD분석결과 자생종과 귀화종 민들레들은 명확히 2군으로 구분되었다. 1군에는 서양민들레. 붉은씨서양민들레 등의 귀화종 그룹이었으며, II군은 민들레, 산민들레, 좀민들레, 횐민들레 등의 자생종 민들레 그룹으로 나뉘어졌다. Bootstrap 방법으로 6종의 유연관계를 분석한 결과도 비유사계수를 통한 방법으로 분석한 결과와 매우 유사하였다 우리 나라에서 자생하는 민들레속 6종의 주요형질을 조사한 결과 I군에 속하는 민들레류는 II군에 속한 종들에 비해 개화일수가 길고, 외총포편의 방향이 다르며 털의 유무 또한 다른 특징이 있었다. ll군에 속하는 횐민들레는 다른 민들레종과는 화색에서 확연한 차이를 보였으며 자생종들 속에서도 잎의 방향과 발아의 생리적 특성 등 유전적으로 여러 다른 점이 복합적으로 작용함으로서 II군내에서도 유전적 거리가 가장 먼 것으로 나타났다.

The genetic relationships between 4 Korean native Taraxacum and 2 naturalized Taraxacum species were analyzed using the random amplified polymorphic DNA (RAPD) method. Because 141 polymorphic bands were generated from 30 random primers selected through the primer screening, it was possible to analyze the genetic relationship among 6 Taraxacum species. In RAED with the primer OPC12, OPD16, OPK16, OPK17, OPK20, OPS1 or OPS8, many specific polymorphic bands have been appeared in each species. Especially RAPD with the primer OPS8, a specific polymorphic band at 564bp was appeared only in the naturalized Taraxacum officinale. Based on RAPD analysis, Korean native Taraxacum and naturalized Taraxacum species are divided into two groups. T. officinale and T. laevigatum are classified into group I which is a naturalized Taraxacum species group, and T. mongolicum, T. hallasanensis, T. ohwianum and T. coreanum are classified into group II which is a Korean native Taraxacum species group. The result from the RAPD method was very similar to the result from the Bootstrap method. From the examination of the physical characteristics of 6 Taraxacum species populated in Korea, flowering period of Taraxacum species in group I are longer than Taraxacum species in group ll, and the direction of involucral bract of Taruxacum species in the group I was also different comparing to the group ll. Because the flowering color, leaf direction, and the specificity of seed germination of T. coreanum were different compared to the other species in the group II, T. coreanum would be genetically divergent and showed the highest dissimilarity index score.

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참고문헌

  1. 강혜순, 최유미 (1998) 두 외래종 민들레 번식특성의 계절적 변이. 한국생태학회지 21: 475-486
  2. 박수현(1995) 한국 귀화식물 원색도감. 일조각,346-349쪽
  3. 박헌우, 박인근(1997) 경기도 서부일원의 민들레속 식물의 분포. 한국생태학회지 20: 1-8
  4. 안영희, 최광율 (2000) 자생 민들레류와 서양민들레 종자의 발아특성 차이 한국환경생태학회지 14(3): 199-204
  5. 양효식 (1995) 서양민들레 생태형의 종간 경쟁에 있어 환경적인 변이 반응에 관한 연구. 한국환경생물학회지 13(2): 107-120
  6. 이창복(1980) 대한식물도감. 향문사. 783-784쪽
  7. 이창복, 김윤식, 김장석, 이정석(1986) 신고 식물분류학. 향문사. 53-100쪽
  8. 이영노, 오용자 (1969) 한국산 민들레속의 분류학적 연구. 한국생활과학연구원보고서 4: 63-68
  9. 굴전만(堀田滿)(1989) 세계유용식물사전(世界有用植物事典) 평단사(平丹社)(東京). 1026-1027쪽
  10. 삼전용의(森田龍義)(1976) 일본산(日本産), ンポポ屬の2倍體と倍數體の分布. 國立科學博物館報告2(1): 23-28
  11. 내승준언(內勝俊彦)(1975) ンポポ속(屬)の 침입(侵入)と 정착(定着) について. 생물과학(生物科學) 27; 195-202
  12. Benner, M. S., M. D. Braunstein and M. U. Weisberg(1995) Detection of DNA polymorphims within the genus Cattleya(Orchidaceae). Plant Mol. Biol. Rep. 13: 147-155 https://doi.org/10.1007/BF02668786
  13. Chalmer, K. J., Wauugh, R., Sprent, J. K., Simons, A. J. and Powell, W.(1992) Detection of genetic variation between and within populations of Gliricidia sepium and G. maculata using RAPD markers. Heredity. 69: 465-72 https://doi.org/10.1038/hdy.1992.151
  14. Dweikat, I., Mackenzie, S., Levy, M., and Ohm, H.(1993) Pedigree assessment using RAPD-DGGE in cereal crop species. Theor. Appl. Genet. 85: 496-505
  15. Felsenstein, J.(1985) Confidence limits on phylogenies: an approach using the bootstrap Evolution, 39 : 738-791
  16. Halward, T., Stalker T., LaRue E., and Kochert G.(1992) Use of single-primer DNA amplification in genetic studies of peanut(Arachis hypogaea L.) Plant Mol. Biol. 18: 315-325 https://doi.org/10.1007/BF00034958
  17. Nei, M. and Li, W. H.(1979) Mathematical model for studying genetic variation in terms of restriction endonucleases. Proc. Natl. Acad. Sci. 76: 5269-5273 https://doi.org/10.1073/pnas.76.10.5269
  18. Rani, V. A., Parida and S. N. Raina(1995) Randomly amplified polymorphic DNA(RAPD) markers for genentic analysis in micropropagated plants Populus deltoides Marsh. Plant Cell Reports 14: 459-462
  19. Sneath, P. H. A. and Sokal, R. R. (1973) Numerical Taxonomy. W.H. Freeman(San Francisco). pp. 341-347
  20. Suehiro, K., H. Ogawa and K. Hozumi(1986) Competition between two naturalized dandelions, Taraxacum officinale Weber and Taraxacum laevigatum Dc., in mixed cultures with different levels of soil moisture. Bot. Mag. Tokyo 99: 1-14 https://doi.org/10.1007/BF02488618
  21. Tinker, N. A., Fortin, M. G., and Mather, D. E.(1993) Random amplified polymorphic DNA pedigree relationships in spring barley Theor. Appl. Genet. 85: 976-984
  22. Van De Peer, Y. and De Watcher, R.(1993) Treecon: A software package for the construction and drawing of evolutionary trees. Comput. Applic. Biosci. 9: 177-182
  23. Welsh, J., Honeycutt, R. J., McClelland, M., Sobral, B. W. S.(1991) Parentage determination in maize hybrids using the arbitrarily primed polymerase chain reaction(AP-PCR). Theor. Appl. Genet, 82: 473-476 https://doi.org/10.1007/BF00588601
  24. Williams, J. G. K., Hanafey, M. K., Rafalski, J. and Tingey, S.(1993) Genetic analysis using random amplified polymorphic DNA markers. Meth Enzymol. 218: 704-40 https://doi.org/10.1016/0076-6879(93)18053-F